KR102489492B1 - Experimental apparatus for fine dust removal rate of construction materials and method of testing fine dust removal rate of construction materials using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이산화티타늄 등의 흡착제를 포함하는 콘크리트 구조물의 미세먼지 제거율을 정확히 측정할 수 있고, 제거율 실험에 요구되는 환경을 용이하게 제공할 수 있으며, 실험대상물의 크기 또는 개수에 따라 미세먼지 측정을 위한 샘플 채취 높이를 다양하게 가변시키면서 보다 더 정확한 미세먼지 제거율을 측정할 수 있는 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법에 관한 것이다.The present invention relates to a construction material fine dust removal rate test apparatus and a construction material fine dust removal rate test method using the same, and more particularly, to accurately measure the fine dust removal rate of a concrete structure containing an adsorbent such as titanium dioxide, Construction material fine dust that can easily provide the environment required for the removal rate experiment and can measure the fine dust removal rate more accurately while varying the sampling height for fine dust measurement according to the size or number of test objects. It relates to a removal rate test apparatus and a construction material fine dust removal rate test method using the same.
대기 중에 포함 되어있는 각종 휘발성 유기화합물, 질소산화물 등의 미세먼지, 초미세먼지에 의해 호흡기 질환 등 심각한 질병이 유발되는 것이 알려지면서, 대기와의 접촉빈도가 큰 콘크리트에 대기 중의 오염물질을 분해 및 감소시킬 수 있는 소재를 적용하여 콘크리트 구조물에 유해물질의 저감기능을 부여하는 방법 또한 이와 같은 맥락에서 다양한 연구가 진행되고 있다.As it is known that serious diseases such as respiratory diseases are caused by various volatile organic compounds, fine dust such as nitrogen oxides, and ultrafine dust contained in the air, it is possible to decompose and decompose pollutants in the air in concrete with high contact with the air. In this context, various studies are being conducted on methods of imparting a reduction function of harmful substances to concrete structures by applying materials that can be reduced.
한국 등록특허 제1022413호에는 블록의 몸체에는 다공성물질의 첨가로 대기 중에서는 보온성, 방음성, 탈취성, 항균성, 원적외선 방사기능을 갖게 되고 수중에서는 보수성, 흡착 또는 여과기능에 의한 수질정화작용을 갖게 되며 블록의 표면에는 광촉매를 함유한 수경화성조성물이 코팅되므로서 유기물 분해기능에 의해 대기 정화작용 및 수질정화작용을 동시에 갖는 기능성 콘크리트블록이 개시되어 있으나, 투수블록, 옹벽블록 등의 건설자재를 구성하는 기능성 골재와 모헤어가 부착된 키트는 기재하고 있지 않다.In Korean Patent Registration No. 1022413, a porous material is added to the body of the block to have heat retention, soundproofing, deodorization, antibacterial, and far-infrared ray radiation functions in the air, and water purification by water retention, adsorption or filtering function. The surface of the block is coated with a water-curable composition containing a photocatalyst, and a functional concrete block having air purification and water purification by decomposing organic matter is disclosed. A kit to which functional aggregate and mohair are attached is not described.
상기한 문제점을 해결하기 위해 건구물질 흡착과 제거가 가능한 블록이 개발되었으며, 종래기술에 따른 블록은, 골재를 담는 본체와, 미세먼지 흡착과 제거가 가능한 모헤어를 포함하는 건설자재용 골재 키트이고, 골재는 대기 중의 전구물질 흡착 및 제거 기능을 갖는 기포 콘크리트 골재로서, 결합재에 대기 중의 제1전구물질 흡착 성분 및 기포가 혼합된 기포 콘크리트의 파쇄물에 대기 중의 제2전구물질 흡착 성분인 나노 구조체가 코팅된 기포 콘크리트 골재로 이루어진다.In order to solve the above problems, a block capable of adsorbing and removing dry matter has been developed. The block according to the prior art is an aggregate kit for construction materials including a main body containing aggregate and mohair capable of adsorbing and removing fine dust, The aggregate is an aerated concrete aggregate that has a function of adsorbing and removing precursors in the air. The nanostructure, which is a component adsorbing the second precursor in the air, is coated on the crushed material of the aerated concrete in which the binder adsorbs the first precursor substance in the air and the bubbles are mixed. made of aerated concrete aggregate.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2224647호(2021년 03월 08일 공고, 발명의 명칭 : 미세먼지 흡착과 제거가 가능한 모헤어를 구비한 건설자재용 골재 키트)에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Registration No. 10-2224647 (announced on March 08, 2021, title of invention: aggregate kit for construction materials with mohair capable of adsorbing and removing fine dust).
종래기술에 따른 건설자재용 골재 키트는, 미세먼지 제거율을 측정할 수 있는 별도의 실험장치가 구비되지 않기 때문에 골재 키트가 설치되는 장소에서 요구되는 미세먼지 제거율을 제공할 수 있는지 확인할 수 없어 미세먼지 제거율이 목표치에 도달되지 못하는 골재 키트를 시공하게 될 수 있어 건설자재 생산 및 시공에 소요되는 시간 및 비용만 증가되고, 미세먼지 제거 효과는 미비하여 증가된 비용 대비하여 미세먼지 효과가 나타나지 않을 수 있는 문제점이 있다.Since the aggregate kit for construction materials according to the prior art does not have a separate experimental device capable of measuring the fine dust removal rate, it cannot be confirmed whether the aggregate kit can provide the required fine dust removal rate at the place where the aggregate kit is installed. Aggregate kits whose removal rate does not reach the target value may be constructed, which increases only the time and cost required for production and construction of construction materials, and the fine dust removal effect is insufficient, so the fine dust effect may not appear in preparation for the increased cost. There is a problem.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need to improve this.
본 발명은 이산화티타늄 등의 흡착제를 포함하는 콘크리트 구조물의 미세먼지 제거율을 정확히 측정할 수 있고, 제거율 실험에 요구되는 환경을 용이하게 제공할 수 있으며, 실험대상물의 크기 또는 개수에 따라 미세먼지 측정을 위한 샘플 채취 높이를 다양하게 가변시키면서 보다 더 정확한 미세먼지 제거율을 측정할 수 있는 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention can accurately measure the fine dust removal rate of a concrete structure containing an adsorbent such as titanium dioxide, can easily provide an environment required for a removal rate experiment, and can measure fine dust according to the size or number of test objects. The purpose is to provide a construction material fine dust removal rate test device that can measure the fine dust removal rate more accurately while varying the sampling height for the sample, and a construction material fine dust removal rate test method using the same.
본 발명은, 건설자재로 사용되는 실험대상물이 수납되도록 밀폐공간을 제공하고, 공기 주입 및 배출을 위한 주입구 및 배출구가 구비되는 챔버; 상기 챔버 내부로 미세먼지를 제공하는 미세먼지발생부; 상기 챔버 내부에 공급되는 미세먼지가 실험대상물에 흡착되어 제거되는 정도를 측정할 수 있도록 상기 챔버 내부에 설치되는 미세먼지측정부; 상기 미세먼지발생부의 높이를 조절하여 실험조건에 충족되는 높이를 유지시키는 제1높이조절부; 및 상기 미세먼지측정부의 높이를 조절하여 실험조건에 충족되는 높이를 유지시키는 제2높이조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a closed space for accommodating a test object used as a construction material, and includes a chamber provided with an inlet and an outlet for air injection and discharge; a fine dust generating unit supplying fine dust into the chamber; a fine dust measurement unit installed inside the chamber to measure the extent to which fine dust supplied to the inside of the chamber is adsorbed to and removed from the test object; a first height adjusting unit for adjusting the height of the fine dust generating unit to maintain a height that satisfies experimental conditions; and a second height adjusting unit that adjusts the height of the fine dust measuring unit to maintain a height that satisfies the experimental conditions.
또한, 본 발명의 상기 챔버는 25~35m3의 체적으로 이루어지고, 상기 챔버 내부의 온도는 섭씨15~25℃, 상대습도는 35~45%를 유지하고, 상기 챔버의 기밀도는 입자 크기가 0.3㎛ 입자 농도에 대해 20분 경과 후의 입자 농도가 초기 농도의 80%이상 확보하도록 구비되며, 상기 챔버의 상면에는 교반팬이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the chamber of the present invention has a volume of 25 to 35 m 3 , the temperature inside the chamber is maintained at 15 to 25 ° C. and the relative humidity is 35 to 45%, and the airtightness of the chamber is the particle size It is characterized in that the particle concentration after 20 minutes for the 0.3 μm particle concentration is provided to secure 80% or more of the initial concentration, and a stirring fan is installed on the upper surface of the chamber.
또한, 본 발명의 상기 미세먼지발생부는, 상기 챔버에 설치되는 토출관을 통해 미세먼지를 분사하는 분사기; 상기 분사기에 공급관에 의해 연결되고, 미세먼지의 재료가 되는 염화칼륨수용액을 아토마이징(atomizing)하여 공급하는 분무기; 및 상기 분무기에 제공되는 2~6%의 염화칼륨수용액을 저장하는 재료통을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fine dust generating unit of the present invention, an injector for injecting fine dust through a discharge pipe installed in the chamber; An atomizer connected to the sprayer by a supply pipe and atomizing and supplying an aqueous solution of potassium chloride, which is a material of fine dust; And characterized in that it comprises a material container for storing the 2-6% potassium chloride aqueous solution provided to the atomizer.
또한, 본 발명은, (a) 밀폐공간을 제공하고, 공기 주입 및 배출을 위한 주입구 및 배출구가 구비되는 챔버에 건설자재로 사용되는 실험대상물이 수납하고, 미세먼지발생부 및 미세먼지측정부를 설치하는 단계; (b) 상기 미세먼지발생부를 구동시켜 상기 챔버 내부에 미세먼지를 분사하는 단계; (c) 상기 챔버 내부에 미세먼지가 분사되고 설정시간이 경과되어 실험대상물에 의해 미세먼지가 제거된 후에 상기 미세먼지측정부에 의해 상기 챔버 내부에 잔존하는 미세먼지 질량농도값을 측정하는 단계; 및 (d) 시간 경과에 따른 미세먼지 질량농도값을 나타내는 그래프로부터 선형 회귀 분석을 통해 기울기값으로 미세먼지 제거율을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention (a) provides a closed space, accommodates test objects used as construction materials in a chamber equipped with an inlet and an outlet for air injection and discharge, and installs a fine dust generating unit and a fine dust measuring unit. doing; (b) injecting fine dust into the chamber by driving the fine dust generator; (c) measuring a mass concentration value of fine dust remaining inside the chamber by the fine dust measuring unit after the fine dust is sprayed into the chamber and the set time elapses to remove the fine dust by the test object; and (d) calculating the fine dust removal rate with a slope value through linear regression analysis from a graph representing the fine dust mass concentration value over time.
또한, 본 발명의 상기 미세먼지를 분사하는 단계는, 2~6%의 염화칼륨수용액을 사용하여 직경 0.1~10㎛ 입자의 미세먼지를 제공하고, 상기 미세먼지발생부는, 상기 챔버의 바닥으로부터 40~60cm의 높이에 위치하여 미세먼지를 분사하고, 상기 미세먼지측정부는, 상기 챔버의 바닥으로부터 80~120cm의 높이에 위치하여 미세먼지를 측정하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step of spraying the fine dust of the present invention, using a 2 to 6% potassium chloride aqueous solution to provide fine dust with a diameter of 0.1 to 10 μm particles, the fine dust generating unit is 40 to 40 from the bottom of the chamber. It is characterized in that it is located at a height of 60 cm to spray fine dust, and the fine dust measuring unit is located at a height of 80 to 120 cm from the bottom of the chamber to measure fine dust.
본 발명에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법은, 미세먼지가 설정농도 이상으로 포함되는 공기 분위기를 제공할 수 있도록 밀폐공간을 제공하는 챔버가 구비되고, 챔버 내부에 고체상 염화칼륨을 아토마이징하여 분사하는 미세먼지발생부가 구비되므로 미세먼저 제거율 실험에 요구되는 미세먼지 농도를 구비하는 공기 상태를 제공할 수 있어 실험대상물에 의해 제거되는 미세먼지의 양을 정확히 측정할 수 있는 이점이 있다.A construction material fine dust removal rate test apparatus and a construction material fine dust removal rate test method using the same according to the present invention are provided with a chamber providing an airtight space so as to provide an air atmosphere containing fine dust at a set concentration or higher, the chamber Since a fine dust generator atomizing and spraying solid potassium chloride is provided inside, it is possible to provide an air condition having the concentration of fine dust required for the fine first removal rate experiment, so that the amount of fine dust removed by the test object can be accurately measured. There are advantages that can be
또한, 본 발명에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법은, 미세먼지발생부로부터 분사되는 미세먼지가 챔버 내부에 고르게 확산될 수 있도록 미세먼지발생부의 높이를 조절하는 제1높이조절부가 구비되므로 챔버 내부에 미세먼지가 설정 농도로 고르게 포함되는 분위기를 조성할 수 있어 실험대상물의 미세먼지 제거율을 보다 더 적확히 측정할 수 있는 이점이 있다.In addition, in the fine dust removal rate test apparatus for construction materials and the test method for fine dust removal rate for construction materials using the same according to the present invention, the height of the fine dust generator is adjusted so that the fine dust sprayed from the fine dust generator can be evenly spread inside the chamber. Since the first height adjusting unit is provided, it is possible to create an atmosphere in which fine dust is evenly contained at a set concentration in the chamber, so that the fine dust removal rate of the test object can be more accurately measured.
또한, 본 발명에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법은, 챔버 내부에 확산된 미세먼지의 분진 입경 및 농도를 측정하는 미세먼저측정부의 높이를 조절하는 제2높이조절부가 구비되므로 실험대상물에 의해 제거되고 챔버 내부에 잔존하는 미세먼지가 주로 유동되는 높이에 미세먼지측정부를 위치시킬 수 있어 챔버 내부에 잔존하는 미세먼지의 농도를 효과적으로 측정할 수 있는 이점이 있다.In addition, the construction material fine dust removal rate test apparatus and the construction material fine dust removal rate test method using the same according to the present invention are a second step for adjusting the height of the fine first measuring unit for measuring the dust particle diameter and concentration of fine dust diffused inside the chamber. Since the height adjusting unit is provided, the fine dust measurement unit can be positioned at a height at which the fine dust remaining in the chamber after being removed by the test object mainly flows, so that the concentration of fine dust remaining in the chamber can be effectively measured. .
또한, 본 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법은, 제1높이조절부 및 제2높이조절부를 조작하는 간단한 작업에 의해 미세먼지발생부 및 미세먼지측정부를 챔버 내부에서 적당한 높이로 배치시킬 수 있으므로 실험장치 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있고, 작업자의 편의를 도모할 수 있는 이점이 있다.In addition, the construction material fine dust removal rate test apparatus and the construction material fine dust removal rate test method using the same according to the present embodiment are fine dust generator and fine dust by a simple operation of manipulating the first height control unit and the second height control unit. Since the measurement part can be arranged at an appropriate height inside the chamber, it is possible to reduce the time and cost required for installing the experimental device, and to promote the convenience of the operator.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치가 도시된 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험의 다양한 실시예가 도시된 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 사용되는 실험대상물이 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 의해 제거되는 미세먼지의 시간 변화에 따른 미세먼지 질량농도값이 도시된 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 의해 제거되는 미세먼지의 실험대상물 개수 변화에 따른 미세먼지 제거율이 도시된 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 의해 제거되는 미세먼지의 실험대상물 개수 변화 및 측정 높이에 따른 미세먼지 질량농도값을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 의해 제거되는 미세먼지의 질량농도값을 바탕으로 선형 회귀 분석을 통한 제거율이 도시된 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치가 도시된 구성도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치의 제1높이조절부가 도시된 구성도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치의 제2높이조절부가 도시된 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a construction material fine dust removal rate test apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a photograph showing a construction material fine dust removal rate test apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph showing various examples of a construction material fine dust removal rate experiment according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a test object used in a construction material fine dust removal rate test according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing fine dust mass concentration values according to time changes of fine dust removed by a construction material fine dust removal rate experiment according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a fine dust removal rate according to a change in the number of test objects of fine dust removed by a construction material fine dust removal rate experiment according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing the fine dust mass concentration value according to the change in the number of test objects and the measured height of the fine dust removed by the fine dust removal rate experiment for construction materials according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the removal rate through linear regression analysis based on the mass concentration value of fine dust removed by the fine dust removal rate experiment for construction materials according to an embodiment of the present invention.
9 is a configuration diagram showing a construction material fine dust removal rate test apparatus according to another embodiment of the present invention.
10 is a configuration diagram showing a first height adjusting unit of a construction material fine dust removal rate test apparatus according to another embodiment of the present invention.
11 is a configuration diagram showing a second height adjusting unit of a construction material fine dust removal rate test apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법의 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a construction material fine dust removal rate test apparatus and a construction material fine dust removal rate test method using the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치가 도시된 사진이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험의 다양한 실시예가 도시된 사진이고, 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 사용되는 실험대상물이 도시된 도면이다.1 is a configuration diagram showing a construction material fine dust removal rate test apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a photograph showing a construction material fine dust removal rate test apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 is a photograph showing various examples of a construction material fine dust removal rate test according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a test object used in a construction material fine dust removal rate test according to an embodiment of the present invention. It is the drawing shown.
또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 의해 제거되는 미세먼지의 시간 변화에 따른 미세먼지 질량농도값이 도시된 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 의해 제거되는 미세먼지의 실험대상물 개수 변화에 따른 미세먼지 제거율이 도시된 그래프이다.In addition, FIG. 5 is a graph showing the fine dust mass concentration value according to the time change of the fine dust removed by the construction material fine dust removal rate test according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an embodiment of the present invention. It is a graph showing the fine dust removal rate according to the change in the number of test objects of fine dust removed by the construction material fine dust removal rate experiment according to.
또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 의해 제거되는 미세먼지의 실험대상물 개수 변화 및 측정 높이에 따른 미세먼지 질량농도값을 나타내는 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험에 의해 제거되는 미세먼지의 질량농도값을 바탕으로 선형 회귀 분석을 통한 제거율이 도시된 그래프이다.In addition, FIG. 7 is a graph showing the fine dust mass concentration value according to the change in the number of test objects of fine dust removed by the fine dust removal rate experiment for construction materials and the measured height according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is the present invention. It is a graph showing the removal rate through linear regression analysis based on the mass concentration value of fine dust removed by the construction material fine dust removal rate experiment according to an embodiment of.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치는, 건설자재로 사용되는 실험대상물(1)이 수납되도록 밀폐공간을 제공하고, 공기 주입 및 배출을 위한 주입구(12) 및 배출구(16)가 구비되는 챔버(10)와, 챔버(10) 내부로 미세먼지를 제공하는 미세먼지발생부(30)와, 챔버(10) 내부에 공급되는 미세먼지가 실험대상물(1)에 흡착되어 제거되는 정도를 측정할 수 있도록 챔버(10) 내부에 설치되는 미세먼지측정부(50)와, 미세먼지발생부(30)의 높이를 조절하여 실험조건에 충족되는 높이를 유지시키는 제1높이조절부(70)와, 미세먼지측정부(50)의 높이를 조절하여 실험조건에 충족되는 높이를 유지시키는 제2높이조절부(80)를 포함한다.1 to 8, the construction material fine dust removal rate experiment apparatus according to an embodiment of the present invention provides a closed space to accommodate the
본 실시예의 챔버(10)는, 챔버(10)는 25~35m3의 체적으로 이루어지고, 챔버(10) 내부의 온도는 섭씨15~25℃, 상대습도는 35~45%를 유지하고, 챔버(10)의 기밀도는 입자 크기가 0.3㎛ 입자 농도에 대해 20분 경과 후의 입자 농도가 초기 농도의 80%이상 확보하도록 구비된다.In the
또한, 챔버(10)의 내부는 무정전 패널로 제작하였으며, 챔버(10)에는 시험 입자의 배경 농도를 만족하는 공기를 공급할 수 있는 고성능 HEPA 필터로 이루어지는 필터부재(14)를 주입구(12)에 설치하고, 실내 과잉 공기를 자동으로 배출할 수 있는 댐퍼(18b) 및 배풍팬(18a)으로 이루어지는 과잉공기배출부(18)를 배출구(16)에 설치하였다.In addition, the inside of the
또한, 본 실시예의 교반팬(11)은, 1300mm(W)ㅧ280mm(H) 크기로 설치되고, 교반팬(11)의 날개 수는 3개이며, 교반팬(11)의 회전속도는, 190 회전수/분으로 제어되고, 이 때 팬과의 거리 30 cm 위치에서의 풍속은 3.4 m/s로 유지하도록 제어하였다.In addition, the
또한, 본 실시예의 미세먼지발생부(30)는, 챔버(10)에 설치되는 토출관(34)을 통해 미세먼지를 분사하는 분사기(32)와, 분사기(32)에 공급관(37)에 의해 연결되고, 미세먼지의 재료가 되는 염화칼륨수용액을 아토마이징(atomizing)하여 공급하는 분무기(36)와, 분무기(36)에 제공되는 2~6%의 염화칼륨수용액을 저장하는 재료통(38)을 포함한다.In addition, the fine
또한, 본 실시예의 미세먼지발생부(30)는, ASHRAE 52.2 및 ISO 16890-1의 시험 입자(test aerosol) 요구 사항을 만족하는 분사기(32)(Aerosol Generator)를 적용하였고, 시험 입자는 다분산의 고체상 염화칼륨(potassium chloride, KCl)을 아토마이징(atomizing)하여 분사하였다.In addition, the fine
본 실시예의 재료통(38)에 담수되는 재료는, 4% KCl 수용액으로 이루어지고, 이는 물 100mL에 대하여 KCl 4g의 비율로 혼합한 용액으로 이루어지고, 재료통(38)으로부터 공급되는 염화칼륨 수용액을 사용하여 직경 0.1㎛ ~ 10㎛의 미세먼지 입자를 발생하였으며, 미세먼지 입자는 챔버(10) 중앙 바닥으로부터 50cm 위치에서 분사하였다.The material supplied to the
또한, 본 실시예의 미세먼지측정부(50)(입자 계수기)는, 입자 농도 측정을 위한 샘플링 위치는 시험 챔버(10) 중앙 바닥 위 80cm 및 120cm 로 하였고, 광산란 방식을 이용하여 분진에 의한 산란광량을 검출하는 분진 입경 및 농도 분석기(Aerosol Spectrometer) GRIMM 1109 를 사용하여 PM1.0, PM2.5 및 PM10 질량농도값(㎛/m3)을 측정하였다.In addition, in the fine dust measurement unit 50 (particle counter) of this embodiment, the sampling position for measuring the particle concentration was set to 80 cm and 120 cm above the center floor of the
또한, 본 실시예의 실험대상물(1)은, 일반 콘크리트 블록 및 미세먼지 제거 기능성 블록 형상은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같으며, 공극률은 동일하게 40%(일반 39.5%, 기능성 39.7%)로 제작하였다.In addition, the
기능성 블록은 TiO2 및 야자활성탄(palm activated carbon)을 각각 1%, 15% 혼입된 복합체 골재를 사용하여 입자상 미세먼지를 흡착 저감하도록 개발하였고, 시험체 설치 위치는 챔버(10)의 일측면에 밀착되게 적층하여 실험을 진행하였으며, 챔버(10)의 타측면에는 분사기(32)가 설치되어 실험대상물(1)과 분사기(32)는 서로 대향되게 배치시켰다.The functional block was developed to adsorb and reduce particulate fine dust by using a composite aggregate containing 1% and 15% of TiO 2 and palm activated carbon, respectively, and the test specimen installation location is closely attached to one side of the
또한, 본 실시예의 실험대상물(1)은, 1 개, 9 개 및 20 개를 설치하였으며, 9개는 3 by 3으로 적층하였고, 20개는 5 by 4로 적층하여 실험을 진행하였다.In addition, 1, 9, and 20 of the
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법을 살펴보면 다음과 같다.A method for testing a construction material fine dust removal rate using the construction material fine dust removal rate test apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
본 발명의 일 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법은, 밀폐공간을 제공하고, 공기 주입 및 배출을 위한 주입구(12) 및 배출구(16)가 구비되는 챔버(10)에 건설자재로 사용되는 실험대상물(1)을 수납하고, 미세먼지발생부(30) 및 미세먼지측정부(50)를 설치하는 단계와, 미세먼지발생부(30)를 구동시켜 챔버(10) 내부에 미세먼지를 분사하는 단계와, 챔버(10) 내부에 미세먼지가 분사되고 설정시간이 경과되어 실험대상물(1)에 의해 미세먼지가 제거된 후에 미세먼지측정부(50)에 의해 챔버(10) 내부에 잔존하는 미세먼지 질량농도값을 측정하는 단계와, 시간 경과에 따른 미세먼지 질량농도값을 나타내는 그래프로부터 선형 회귀 분석을 통해 기울기값으로 미세먼지 제거율을 계산하는 단계를 포함한다.Construction material fine dust removal rate test method according to an embodiment of the present invention is used as a construction material in a
먼저, 상기한 바와 같은 챔버(10), 미세먼지발생부(30), 미세먼지측정부(50) 및 실험대상물(1)을 설치하고, 밀폐된 챔버(10)에 미세먼지를 약 10분 동안 주입하면서 질량농도를 측정하였다.First, the
이후에 약10분 동안은 주입을 중단한 채 챔버(10) 환경을 유지하고, 이후 배기 및 환기를 통해 미세먼지가 0에 수렴하는 것을 확인하는 것으로 시험 조건을 설정하였다.Thereafter, the test conditions were set by maintaining the
상기한 주입→유지→배기 전 과정에서 교반팬(11)을 가동하였으며, 측정 단위는 6초 간격으로 PM10, PM2.5 및 PM1.0 질량농도값(㎛/m3)을 측정하였다.The stirring
본 연구에서의 시험 요인 및 수준은 표 1에 도시된 바와 같고, 실험대상물(1)은, 일반 콘크리트 블록 및 미세먼지 제거 기능성 블록으로 선정하여 1개, 9개 및 20개를 설치하였으며, 측정 높이는 챔버(10) 중앙 높이 80 cm 및 120 cm에서 측정하였다.The test factors and levels in this study are as shown in Table 1, and the test object (1) was selected as a general concrete block and a fine dust removal functional block, and 1, 9, and 20 were installed, and the measurement height was The chamber (10) center height was measured at 80 cm and 120 cm.
본 실시예의 실험대상물(1)은, 일반 블록 및 기능성 블록을 상대 평가하는 것으로 미세먼지 제거율을 산출하였고, 기능성 건설자재의 경우 미세먼지가 발생하는 환경에서 유효성을 가지기 때문에, 시험 입자 주입 단계 구간인 미세먼지 주입 후 10분이 경과된 상태를 비교 대상으로 선정하였다.In the test object (1) of this embodiment, the fine dust removal rate was calculated by relative evaluation of the general block and the functional block, and in the case of functional construction materials, since they have effectiveness in an environment where fine dust occurs, the test particle injection stage section The
여기서, 미세먼지 제거율 평가는 '주입 후 10분 시점의 질량농도값(이하, ALT 1)', '주입 후 10분 동안 6초 간격으로 취득한 100개의 질량농도값의 각 시점별 비교값의 산출평균값(이하, ALT 2)', '주입 후 10 분 동안의 선형 회귀 기울기값으로 제거율(이하, ALT 3)'을 평가하였으며, 평가 방법 후보안의 개념은 도 5 및 식 1 내지 식 3에 도시된 바와 같다.Here, the evaluation of the fine dust removal rate is 'the mass concentration value at 10 minutes after injection (hereinafter, ALT 1)', and 'the calculated average value of the comparison values at each time point of 100 mass concentration values acquired at 6 second intervals for 10 minutes after injection (hereinafter, ALT 2)' and 'removal rate (hereinafter, ALT 3) with the linear regression slope value for 10 minutes after injection' were evaluated, and the concept of the evaluation method candidate is as shown in FIG. same.
[식 1][Equation 1]
[식 2][Equation 2]
[식 3][Equation 3]
미세먼지를 분사하는 단계는, 2~6%의 염화칼륨수용액을 사용하여 직경 0.1~10㎛ 입자의 미세먼지를 제공하고, 미세먼지발생부(30)는, 챔버(10)의 바닥으로부터 40~60cm의 높이에 위치하여 미세먼지를 분사하고, 미세먼지측정부(50)는, 챔버(10)의 바닥으로부터 80~120cm의 높이에 위치하여 미세먼지를 측정한다.In the step of spraying fine dust, fine dust having a diameter of 0.1 to 10 μm is provided using a 2 to 6% potassium chloride aqueous solution, and the fine
본 실시예에서는 보다 바람직하게 4%의 염화칼륨수용액을 사용하여 미세먼지를 제공하고, 미세먼지발생부(30)는 챔버(10)의 바닥면으로부터 50cm의 높이에서 미세먼지를 분사하였으며, 미세먼지측정부(50)는, 챔버(10)의 바닥면으로부터 80cm 및 120cm의 높이에서 측정하여 하기하는 표 2에서와 같이 질량농도값 및 제거율을 비교하였다.In this embodiment, more preferably, a 4% potassium chloride aqueous solution is used to provide fine dust, and the fine
본 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법의 결과는, 표 2 및 도 6에 도시된 바와 같고, 약10분 동안 미세먼지를 주입하는 단계에서는 질량농도값이 선형적으로 상승하였고, 이후 약10분 동안 챔버(10) 환경을 유지하는 단계에서는 질량농도값이 유지 혹은 저감하는 형상이 나타났으며, 이후 배기 및 환기 단계에서는 급격하게 0에 수렴하는 것을 확인하였다.The results of the construction material fine dust removal rate test method according to this embodiment are as shown in Table 2 and FIG. 6, and in the step of injecting fine dust for about 10 minutes, the mass concentration value increased linearly, and then about In the step of maintaining the environment of the
일반 콘크리트 블록 및 미세먼지 제거 기능성 블록의 PM10 질량농도값은 측정 높이 80cm에서 1개, 9개 및 20개 시험체를 설치했을 경우 각각 2405.2㎛/m3, 2265.1㎛/m3, 2134.5㎛/m3(일반) 및 2025.2㎛/m3, 1904.0㎛/m3, 1746.6㎛/m3 (기능성)이 나타났다.The PM10 mass concentration values of the general concrete block and the fine dust removal functional block were 2405.2㎛/m 3 , 2265.1㎛/m 3 , and 2134.5㎛/m 3 respectively when 1, 9, and 20 test specimens were installed at a measurement height of 80cm. (general) and 2025.2 μm/m 3 , 1904.0 μm/m 3 , 1746.6 μm/m 3 (functional).
측정 높이 120 cm에서 1291.1㎛/m3, 1266.6㎛/m3, 1188.5㎛/m3 (일반) 및 1069.2㎛/m3, 1068.0㎛/m3, 1050.1㎛/m3 (기능성)이 나타났다.At a measurement height of 120 cm, 1291.1 μm/m 3 , 1266.6 μm/m 3 , 1188.5 μm/m 3 (general) and 1069.2 μm/m 3 , 1068.0 μm/m 3 , 1050.1 μm/m 3 (functional) were observed.
결과적으로 시험 입자 주입 후 10 분 시점에서의 미세먼지 질량농도값은 시험체 블록수가 많아질수록 낮아지는 결과가 나타났으며, 이는 다공성 콘크리트 구조체가 미세먼지 저감에 효과적이라고 할 수 있다.As a result, the fine dust mass concentration value at 10 minutes after the injection of the test particles decreased as the number of test specimen blocks increased, and it can be said that the porous concrete structure is effective in reducing fine dust.
20개 실험대상물(1)의 경우 일반 콘크리트 블록과 미세먼지 제거 기능성 블록의 PM10 질량농도값 차이는 측정 높이 80cm 및 120cm에서 각각 387.9㎛/m3, 138.4㎛/m3로 낮아지는 결과가 나타났으므로 결과적으로 미세먼지 제거 기능성 블록의 경우 질량농도값이 모든 조건에서 낮아지는 결과로 향상된 제거 능력을 보유하고 있다고 판단된다.In the case of 20 test objects (1), the difference in PM10 mass concentration values between the general concrete block and the fine dust removal functional block was lowered to 387.9㎛/m 3 and 138.4㎛/m 3 respectively at the measurement heights of 80cm and 120cm. As a result, it is judged that the fine dust removal functional block has improved removal ability as a result of the mass concentration value being lowered in all conditions.
또한, 본 실시예는, 기능성 콘크리트 블록의 미세먼지 제거율을 정량적으로 평가하기 위하여 '2.6 미세먼지 제거율 평가 방법'의 3가지 평가 방법을 적용하였으며, 그 결과를 표 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 기능성 블록의 제거율 평가는 일반 블록과의 상대 평가로 수행하였다.In addition, in this embodiment, three evaluation methods of '2.6 fine dust removal rate evaluation method' were applied to quantitatively evaluate the fine dust removal rate of the functional concrete block, and the results are as shown in Table 2 and FIG. The removal rate of the functional block was evaluated by relative evaluation with the general block.
본 실시예에서 제시한 평가 방법을 살펴보면, ALT 1은 주입 후 10분 시점의 1개 데이터만으로 분석하기 때문에 그 시점에서 측정된 질량농도값이 시험자 시험 진행 실수 및 시험 장치 오작동으로 인한 오차발생 시 적합한 결과값을 얻을 수 없다.Looking at the evaluation method presented in this example, since
예를 들어, 도 7의 (d) 측정높이 120cm의 PM2.5 결과값과 같이 ALT 1평가 방법 시 20개 시험체에서 10.75%로 ALT 2의 22.88% 및 ALT 3의 17.17% 와 비교해 낮은 결과값이 나타난 것을 알 수 있다.For example, as shown in (d) of FIG. 7 (d), the result value of PM2.5 at a measurement height of 120 cm is 10.75% in 20 specimens in the
ALT 2는 초기 주입 단계 데이터의 변동성으로 적합한 결과를 얻을 수 없고, 초기 30 초 동안의 5개 결과값은 제외하여 분석하는 것이 바람직하고, 초기 데이터 포함 여부에 따라 결과값의 변동성이 많은 방법이다.ALT 2 is a method in which suitable results cannot be obtained due to the variability of the initial injection stage data, and it is desirable to analyze by excluding 5 result values during the initial 30 seconds, and the result values vary greatly depending on whether or not the initial data is included.
또한, AT 2는, 초기 데이터를 제외하는 기준의 모호함으로 평가자마다 상이한 결과값이 나올 수 있는 우려가 있다.In addition, in AT 2, there is a concern that different result values may be obtained for each evaluator due to the ambiguity of the criteria for excluding initial data.
ALT 3은 측정한 모든 질량농도값을 대상으로 선형 회귀 분석으로 얻어진 기울기값으로 미세먼지 제거율을 평가한 것이고, 계측한 모든 측정값을 대상으로 평가한다는 점과 측정값 변동성에 대한 평가를 결정계수(R2)로 평가할 수 있다는 점에서 평가 방법의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 본 실시예의 실험 결과의 결정계수는 0.9878~0.9991 수준으로 선형 회귀 분석 방법의 높은 신뢰성을 확인하였다.ALT 3 evaluates the fine dust removal rate with the slope value obtained by linear regression analysis for all measured mass concentration values, and evaluates the evaluation of all measured values and the coefficient of determination for the evaluation of measured value variability ( The reliability of the evaluation method can be secured in that it can be evaluated by R 2 ), and the coefficient of determination of the experimental results of this example is 0.9878 to 0.9991, confirming the high reliability of the linear regression analysis method.
상기한 바와 같이 ALT 1, 2 및 3의 방법 중 ALT 3 방법이 질량농도 측정 데이터 수 및 선형 회귀 결정계수를 고려하여 적합한 방법이라고 판단된다.As described above, among the methods of
ALT 3을 적용하여 미세먼지 제거 기능성 블록의 제거율을 비교한 결과는 도 8에 도시한 바와 같으며, 본 실시예는, PM10 결과값에 한정하여 제시한다.The result of comparing the removal rate of the fine dust removal functional block by applying ALT 3 is as shown in FIG. 8, and the present embodiment is limited to the PM10 result value.
미세먼지측정부(50)의 높이가 80cm의 경우 실험대상물(1) 1개의 일반 콘크리트 블록 및 기능성 블록의 기울기값은 각각 3.9560 및 3.2993으로 16.60%의 미세먼지 제거율이 나타났다.When the height of the fine
또한, 실험대상물(1)이 9개인 경우 각각 3.801 및 3.1721로 16.61%의 미세먼지 제거율이 나타났으며, 실험대상물(1)이 20개인 경우 각각 3.6496 및 2.9162로 20.10%의 미세먼지 제거율이 나타났고, 미세먼지측정부(50)의 높이가 120cm의 경우 실험대상물(1)의 개수가 1개인 일반 콘코리트 블록 및 기능성 블록의 기울기값은 각각 2.1889 및 1.7759으로 18.87%의 미세먼지 제거율이 나타났다.In addition, in the case of nine test objects (1), 3.801 and 3.1721, respectively, a fine dust removal rate of 16.61%, and in the case of 20 test objects (1), 3.6496 and 2.9162, respectively, a fine dust removal rate of 20.10% was shown. , When the height of the fine
또한, 실험대상물(1)의 개수가 9개인 경우 각각 2.0776 및 1.7491로 15.81%의 미세먼지 제거율이 나타났고, 실험대상물(1)의 개수가 20개인 경우 각각 1.9936 및 1.7061로 14.42%의 미세먼지 제거율이 나타났으며, 미세먼지측정부(50)의 높이 및 실험대상물(1)의 개수에 따라 결과값은 상이하지만 기능성 블록이 14.42% ~ 20.10%로 미세먼지 제거 효율이 나타난 것을 알 수 있다.In addition, when the number of test objects (1) was 9, 2.0776 and 1.7491, respectively, showed a fine dust removal rate of 15.81%, and when the number of test objects (1) was 20, 1.9936 and 1.7061, respectively, a fine dust removal rate of 14.42%. It can be seen that the fine dust removal efficiency of the functional block is 14.42% to 20.10%, although the resultant value is different depending on the height of the fine
상기한 바와 같이 미세먼지발생부(30) 및 미세먼저측정부의 높이에 따라 측정되는 미세먼지 제거율이 달라질 수 있으며, 미세먼지발생부(30)의 높이는 챔버(10)의 바닥면으로부터 50cm의 높이로 유지하는 것이 바람직하고, 미세먼지측정부(50)는 챔버(10)의 바닥면으로부터 80cm 내지 120cm를 유지하는 것이 바람직하다.As described above, the fine dust removal rate measured according to the height of the fine
따라서 상기한 실험을 진행하기 전에 제1높이조절부(70)를 조작하여 미세먼지발생부(30)의 높이를 조절하고, 제2높이조절부(80)를 조작하여 미세먼지측정부(50)의 높이를 조절하게 된다.Therefore, before proceeding with the above experiment, the height of the fine
본 실시예의 제1높이조절부(70)는, 미세먼지발생부(30)의 분사기(32)를 지지하는 프레임부재(72)를 포함하고, 제2높이조절부(80)는 챔버(10) 중앙부에 직립되게 설치되고 미세먼지측정부(50)의 입경 농도분석기(52)가 와이어 등의 고정부재로 거치되는 기둥부재(82)를 포함한다.The first
따라서 작업자는 프레임부재(72)의 높이를 조절하여 프레임부재(72)에 분사기(32)를 안착시키고, 기둥부재(82)에 입경 농도분석기(52)를 거치시켜 실험의 준비를 진행할 수 있게 된다.Therefore, the operator can adjust the height of the
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치가 도시된 구성도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치의 제1높이조절부가 도시된 구성도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치의 제2높이조절부가 도시된 구성도이다.9 is a configuration diagram showing a construction material fine dust removal rate test apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 shows a first height adjusting unit of the construction material fine dust removal rate test apparatus according to another embodiment of the present invention. 11 is a configuration diagram showing a second height adjusting unit of a construction material fine dust removal rate test apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치의 제1높이조절부(170)는, 챔버(10)의 타측면 바닥에 설치되는 베이스블록(172)과, 베이스블록(172)으로부터 출몰되도록 설치되고, 분사기(32)가 안착되는 플레이트를 승강시키는 출몰대(173)와, 출몰대(173)를 지지하여 베이스블록(172) 내부에 승강 가능하도록 설치되는 제1이동블록(174)과, 제1이동블록(174)을 베이스블록(172) 상측으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 제1탄성부재(174b)와, 제1이동블록(174)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 통로 측으로 돌출 가능하게 설치되는 제1고정돌기(175)와, 제1고정돌기(175)가 삽입되도록 복수 개가 일정한 간격을 유지하며 제1이동블록(174)에 형성되는 제1결합홀부와, 제1고정돌기(175)가 통로 측으로 돌출되도록 탄성력을 제공하는 제2탄성부재(176)와, 제1고정돌기(175)를 후퇴시켜 제1결합홈부(174a)로부터 제1고정돌기(175)를 배출시키며 제1이동블록(174)의 구속을 해제시키는 제1해제부(177)를 포함한다.9 to 11, the first
따라서 작업자가 제1해제부(177)를 조작하여 제1고정돌기(175)를 후퇴시키면 제1탄성부재(174b)의 탄성력에 의해 제1이동블록(174), 출몰대(173) 및 분사기(32)가 상승되고, 작업자가 출몰대(173)를 가압하면서 분사기(32)의 높이를 조절한 후에 제1해제부(177)의 조작을 해제하면 제1고정돌기(175)가 제1이동블록(174) 측으로 돌출되면서 제1결합홈부(174a)에 삽입되어 제1이동블록(174)을 구속하면서 분사기(32)의 높이를 유지하게 된다.Therefore, when the operator manipulates the
본 실시예의 제1해제부(177)는, 제1고정돌기(175)의 배면으로부터 베이스블록(172) 외측으로 연장되는 제1와이어(178)와, 제1와이어(178)의 단부에 설치되는 제1레버부재(179)를 포함하므로 작업자는 제1레버부재(179)를 당기는 간단한 작업으로 제1이동블록(174)의 구속을 해제시킬 수 있게 된다.The
또한, 본 실시예의 제2높이조절부(180)는, 기둥부재(82)를 따라 슬라이딩되며 승강 가능하도록 설치되는 제2이동블록(182)과, 제2이동블록(182)으로부터 기둥부재(82) 측으로 돌출 가능하게 설치되는 제2고정돌기(184)와, 제2고정돌기(184)를 기둥부재(82) 측으로 가압하는 탄성력을 제공하는 제3탄성부재(185)와, 기둥부재(82)에 일정한 간격을 유지하며 다수 개가 형성되어 제2고정돌기(184)가 삽입되는 제2결합홈부(186)와, 제2고정돌기(184)를 후퇴시켜 제2고정돌기(184)와 제2결합홈부(186)의 걸림결합을 해제시키는 제2해제부(187)를 포함한다.In addition, the second
또한, 제2해제부(187)는, 제2고정돌기(184) 배면으로부터 제2이동블록(182) 외측으로 연장되는 제2와이어(188)와, 제2와이어(188)의 단부에 설치되는 제2레버부재(189)를 포함한다.In addition, the
따라서 작업자가 제2레버부재(189)를 당기면 제3탄성부재(185)가 압축되면서 제2고정돌기(184)가 후퇴되어 기둥부재(82)와 제2이동블록(182)의 걸림결합이 해제되어 작업자가 제2이동블록(182)을 기둥부재(82)를 따라 슬라이딩시키며 미세먼지측정부(50)의 높이를 조절할 수 있게 된다.Therefore, when the operator pulls the
상기한 바와 같은 조작에 의해 미세먼지측정부(50)의 높이가 결정되면 작업자는 제2레버부재(189)를 놓아 압축되었던 제3탄성부재(185)의 복원력에 의해 제2고정돌기(184)가 기둥부재(82) 측으로 돌출되면서 제2결합홈부(186)에 삽입되어 제2이동블록(182)이 기둥부재(82)에 걸림결합되면서 미세먼지측정부(50)의 높이가 고정된다.When the height of the fine
이로써, 이산화티타늄 등의 흡착제를 포함하는 콘크리트 구조물의 미세먼지 제거율을 정확히 측정할 수 있고, 제거율 실험에 요구되는 환경을 용이하게 제공할 수 있으며, 실험대상물의 크기 또는 개수에 따라 미세먼지 측정을 위한 샘플 채취 높이를 다양하게 가변시키면서 보다 더 정확한 미세먼지 제거율을 측정할 수 있는 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법을 제공할 수 있게 된다.As a result, it is possible to accurately measure the fine dust removal rate of the concrete structure including an adsorbent such as titanium dioxide, to easily provide an environment required for the removal rate experiment, and to measure fine dust according to the size or number of test objects. It is possible to provide a construction material fine dust removal rate test device that can measure the fine dust removal rate more accurately while varying the sampling height in various ways and a construction material fine dust removal rate test method using the same.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments therefrom. will understand
또한, 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치 및 이를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 실험장치 및 이를 이용하는 실험방법이 사용될 수 있다.In addition, the construction material fine dust removal rate test apparatus and the construction material fine dust removal rate test method using the same have been described as an example, but this is only exemplary, and the construction material fine dust removal rate test device and the construction material fine dust removal rate test method using the same The test device and test method using the test device of the present invention can be used for other products as well.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.
1 : 실험대상물 10 : 챔버
11 : 교반팬 12 : 주입구
14 : 필터부재 16 : 배출구
18 : 과잉공기배출부 18a : 배풍팬
18b : 댐퍼 30 : 미세먼지발생부
32 : 분사기 34 : 토출관
36 : 분무기 37 : 공급관
38 : 재료통 50 : 미세먼지측정부
52 : 입경농도분석기 70, 170 : 제1높이조절부
72 : 프레임부재 80, 180 : 제2높이조절부
82 : 기둥부재 172 : 베이스블록
173 : 출몰대 174 : 제1이동블록
174a : 제1결합홈부 174b : 제1탄성부재
175 : 제1고정돌기 176 : 제2탄성부재
177 : 제1해제부 178 : 제1와이어
179 : 제1레버부재 182 : 제2이동블록
184 : 제2고정돌기 185 : 제3탄성부재
186 : 제2결합홈부 187 : 제2해제부
188 : 제2와이어 189 : 제2레버부재1: test object 10: chamber
11: stirring fan 12: inlet
14: filter member 16: outlet
18: Excess
18b: damper 30: fine dust generating unit
32: injector 34: discharge pipe
36: sprayer 37: supply pipe
38: material container 50: fine dust measuring unit
52: particle
72:
82: column member 172: base block
173: spawning table 174: first moving block
174a:
175: first fixing protrusion 176: second elastic member
177: first release unit 178: first wire
179: first lever member 182: second moving block
184: second fixing protrusion 185: third elastic member
186: second coupling groove 187: second release unit
188: second wire 189: second lever member
Claims (5)
상기 챔버 내부로 미세먼지를 제공하는 미세먼지발생부;
상기 챔버 내부에 공급되는 미세먼지가 실험대상물에 흡착되어 제거되는 정도를 측정할 수 있도록 상기 챔버 내부에 설치되는 미세먼지측정부;
상기 미세먼지발생부의 높이를 조절하여 실험조건에 충족되는 높이를 유지시키는 제1높이조절부; 및
상기 미세먼지측정부의 높이를 조절하여 실험조건에 충족되는 높이를 유지시키는 제2높이조절부를 포함하고,
상기 챔버는 25~35m3의 체적으로 이루어지고, 상기 챔버 내부의 온도는 섭씨15~25℃, 상대습도는 35~45%를 유지하고, 상기 챔버의 기밀도는 입자 크기가 0.3㎛ 입자 농도에 대해 20분 경과 후의 입자 농도가 초기 농도의 80%이상 확보하도록 구비되며, 상기 챔버의 상면에는 교반팬이 설치되고,
상기 제1높이조절부(170)는,
상기 챔버(10)의 타측면 바닥에 설치되는 베이스블록(172);
상기 베이스블록(172)으로부터 출몰되도록 설치되고, 분사기(32)가 안착되는 플레이트를 승강시키는 출몰대(173);
상기 출몰대(173)를 지지하여 상기 베이스블록(172) 내부에 승강 가능하도록 설치되는 제1이동블록(174);
상기 제1이동블록(174)을 상기 베이스블록(172) 상측으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 제1탄성부재(174b);
상기 제1이동블록(174)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 통로 측으로 돌출 가능하게 설치되는 제1고정돌기(175);
상기 제1고정돌기(175)가 삽입되도록 복수 개가 일정한 간격을 유지하며 상기 제1이동블록(174)에 형성되는 제1결합홈부;
상기 제1고정돌기(175)가 통로 측으로 돌출되도록 탄성력을 제공하는 제2탄성부재(176); 및
상기 제1고정돌기(175)를 후퇴시켜 상기 제1결합홈부(174a)로부터 상기 제1고정돌기(175)를 배출시키며 상기 제1이동블록(174)의 구속을 해제시키는 제1해제부(177)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치.
A chamber provided with an inlet and an outlet for air injection and discharge, providing a closed space for accommodating test objects used as construction materials;
a fine dust generating unit supplying fine dust into the chamber;
a fine dust measurement unit installed inside the chamber to measure the extent to which fine dust supplied to the inside of the chamber is adsorbed to and removed from the test object;
a first height adjusting unit for adjusting the height of the fine dust generating unit to maintain a height that satisfies experimental conditions; and
A second height adjusting unit for adjusting the height of the fine dust measuring unit to maintain a height that meets the experimental conditions,
The chamber has a volume of 25 to 35 m 3 , the temperature inside the chamber is maintained at 15 to 25 ° C. and the relative humidity is 35 to 45%, and the airtightness of the chamber is maintained at a particle size of 0.3 μm at a particle concentration is provided so that the particle concentration after 20 minutes has elapsed is 80% or more of the initial concentration, and a stirring fan is installed on the upper surface of the chamber,
The first height adjusting unit 170,
A base block 172 installed on the bottom of the other side of the chamber 10;
The base block 172 is installed to emerge and descend, and the injector 32 is installed to elevate the plate on which the injector 32 is seated.
A first movable block 174 installed so as to be able to move up and down inside the base block 172 by supporting the protruding table 173;
a first elastic member 174b providing elastic force to move the first moving block 174 upward to the base block 172;
a first fixing protrusion 175 protruding toward the passage into which the first movable block 174 is slidably inserted;
a plurality of first coupling grooves formed in the first moving block 174 so that the first fixing protrusion 175 is inserted;
a second elastic member 176 providing elastic force so that the first fixing protrusion 175 protrudes toward the passage; and
A first releasing part 177 that releases the first fixing protrusion 175 from the first coupling groove 174a by retracting the first fixing protrusion 175 and releases the restraint of the first moving block 174. ) Construction material fine dust removal rate test apparatus comprising a.
상기 챔버에 설치되는 토출관을 통해 미세먼지를 분사하는 분사기;
상기 분사기에 공급관에 의해 연결되고, 미세먼지의 재료가 되는 염화칼륨수용액을 아토마이징(atomizing)하여 공급하는 분무기; 및
상기 분무기에 제공되는 2~6%의 염화칼륨수용액을 저장하는 재료통을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치.
The method of claim 1, wherein the fine dust generating unit,
an injector for injecting fine dust through a discharge pipe installed in the chamber;
An atomizer connected to the sprayer by a supply pipe and atomizing and supplying an aqueous solution of potassium chloride, which is a material of fine dust; and
Construction material fine dust removal rate experiment apparatus, characterized in that it comprises a material container for storing a 2-6% potassium chloride aqueous solution provided to the sprayer.
(b) 상기 미세먼지발생부를 구동시켜 상기 챔버 내부에 미세먼지를 분사하는 단계;
(c) 상기 챔버 내부에 미세먼지가 분사되고 설정시간이 경과되어 실험대상물에 의해 미세먼지가 제거된 후에 상기 미세먼지측정부에 의해 상기 챔버 내부에 잔존하는 미세먼지 질량농도값을 측정하는 단계; 및
(d) 시간 경과에 따른 미세먼지 질량농도값을 나타내는 그래프로부터 선형 회귀 분석을 통해 기울기값으로 미세먼지 제거율을 계산하는 단계를 포함하고,
상기 미세먼지를 분사하는 단계는, 2~6%의 염화칼륨수용액을 사용하여 직경 0.1~10㎛ 입자의 미세먼지를 제공하고,
상기 미세먼지발생부는, 상기 챔버의 바닥으로부터 40~60cm의 높이에 위치하여 미세먼지를 분사하고,
상기 미세먼지측정부는, 상기 챔버의 바닥으로부터 80~120cm의 높이에 위치하여 미세먼지를 측정하고,
상기 (a)단계는,
상기 챔버(10)의 타측면 바닥에 설치되는 베이스블록(172);
상기 베이스블록(172)으로부터 출몰되도록 설치되고, 분사기(32)가 안착되는 플레이트를 승강시키는 출몰대(173);
상기 출몰대(173)를 지지하여 상기 베이스블록(172) 내부에 승강 가능하도록 설치되는 제1이동블록(174);
상기 제1이동블록(174)을 상기 베이스블록(172) 상측으로 이동시키도록 탄성력을 제공하는 제1탄성부재(174b);
상기 제1이동블록(174)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 통로 측으로 돌출 가능하게 설치되는 제1고정돌기(175);
상기 제1고정돌기(175)가 삽입되도록 복수 개가 일정한 간격을 유지하며 상기 제1이동블록(174)에 형성되는 제1결합홈부;
상기 제1고정돌기(175)가 통로 측으로 돌출되도록 탄성력을 제공하는 제2탄성부재(176); 및
상기 제1고정돌기(175)를 후퇴시켜 상기 제1결합홈부(174a)로부터 상기 제1고정돌기(175)를 배출시키며 상기 제1이동블록(174)의 구속을 해제시키는 제1해제부(177)를 포함하는 제1높이조절부(170)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험장치를 이용하는 건설자재 미세먼지 제거율 실험방법.
(a) providing a closed space, accommodating a test object used as a construction material in a chamber equipped with an inlet and an outlet for air injection and discharge, and installing a fine dust generating unit and a fine dust measuring unit;
(b) injecting fine dust into the chamber by driving the fine dust generator;
(c) measuring a mass concentration value of fine dust remaining inside the chamber by the fine dust measuring unit after the fine dust is sprayed into the chamber and the set time elapses to remove the fine dust by the test object; and
(d) calculating the fine dust removal rate with a slope value through linear regression analysis from a graph showing the fine dust mass concentration value over time,
In the spraying of the fine dust, fine dust of particles having a diameter of 0.1 to 10 μm is provided using a 2 to 6% potassium chloride aqueous solution,
The fine dust generating unit is located at a height of 40 to 60 cm from the bottom of the chamber to spray fine dust,
The fine dust measuring unit is located at a height of 80 to 120 cm from the bottom of the chamber to measure fine dust,
In step (a),
A base block 172 installed on the bottom of the other side of the chamber 10;
The base block 172 is installed to emerge and descend, and the injector 32 is installed to elevate the plate on which the injector 32 is seated.
A first movable block 174 installed so as to be able to move up and down inside the base block 172 by supporting the protruding table 173;
a first elastic member 174b providing elastic force to move the first moving block 174 upward to the base block 172;
a first fixing protrusion 175 protruding toward the passage into which the first movable block 174 is slidably inserted;
a plurality of first coupling grooves formed in the first moving block 174 so that the first fixing protrusion 175 is inserted;
a second elastic member 176 providing elastic force so that the first fixing protrusion 175 protrudes toward the passage; and
A first releasing part 177 that releases the first fixing protrusion 175 from the first coupling groove 174a by retracting the first fixing protrusion 175 and releases the restraint of the first moving block 174. A construction material fine dust removal rate test method using a construction material fine dust removal rate test apparatus, characterized in that made by the first height adjusting unit 170 comprising a).
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- 2021-12-27 KR KR1020210188926A patent/KR102489492B1/en active IP Right Grant
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